Cuối năm 1009, tại Hoa Lư (Ninh Bình) Lý Công Uẩn được lập làm Vua, lập vương triều Lý. Năm sau (1010) ông rời đô ra thành Đại La, đổi gọi là Thăng Long. Trên cơ sở thành Đại La, Lý Công Uẩn xây dựng một kinh thành mới về đại thể được giới hạn bằng 3 con sông phía Đông là sông Hồng, phía Bắc và phía Tây là sông Tô, phía Nam là sông Kim Ngưu. Khu hoàng thành ở gần Hồ Tây là nơi có các cung điện hoàng gia và nơi thiết triều, tất cả được bao bọc bằng một toà thành xây gạch. Phần còn lại là khu dân sự, chia ra làm các phường, trong đó có những phường nông nghiệp, phường thủ công nghiệp và phường thương nghiệp, tách biệt hoặc đan xen. Cả 2 khu (hoàng thành và dân sự) được gọi là kinh thành, được bao bọc bằng một toà thành đất phát triển từ đê của 3 sông nói trên.
Chỉ trong khoảng trên một trăm năm, sau khi trở thành Kinh đô, Thăng Long đã được xây dựng trở thành trung tâm chính trị - kinh tế - văn hoá lớn nhất và tiêu biểu cho cả nước. Thành luỹ, đê điều, các loại kiến trúc cung điện, dân gian, văn hoá, tôn giáo ... Tất cả hoà quyện với thiên nhiên tạo nên dáng vẻ riêng của Kinh thành.
Tại Thăng Long, nhà Lý trong giai đoạn thịnh đạt của vương triều đã đẩy mạnh công cuộc xây dựng và bảo vệ đất nước trên quy mô lớn, mở ra kỷ nguyên văn minh Đại Việt trong lịch sử Việt Nam. Nhân dân Thăng Long đã góp phần cùng nhân dân cả nước tạo nên nền văn minh đó và lập chiến công bảo vệ Tổ quốc chống quân Tống xâm lược mà 2 nhân vật Hà nội tiêu biểu nhất là ỷ Lan thái phi và Lý Thường Kiệt.